JP2001262493A - 印刷用塗工紙及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】顔料と接着剤を有する塗工液を、メタードフィ
ルムトランスファー方式の塗工装置により原紙に塗工す
る際に、高速操業性があり、塗工ムラの発生しない印刷
用塗工紙、及びその製造方法を提供する。 【解決手段】原紙に顔料と接着剤を含有する塗工液を塗
工する印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工液のカ
ラータック測定法によって測定された値が、特定値であ
る塗工液を、メタードフィルムトランスファー方式の塗
工装置により原紙に塗工することを特徴とする印刷用塗
工紙およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速操業性があ
り、塗工ムラの発生しない、顔料と接着剤を有する塗工
液を、メタードフィルムトランスファー方式の塗工装置
で原紙に塗工してなる印刷用塗工紙及びその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】枚葉および輪転式などの印刷機に使用す
る印刷用塗工紙は、優れた印刷品質を得るために塗工工
程を経て製造される。近年、この塗工工程においては製
品のコストダウンおよびエネルギーの効率的な利用など
のため、高速で安定した操業性が求められている。

【０００３】高速の塗工方式としてはブレード方式が広
く利用されてきたが、設置スペースがコンパクトで抄紙
機の抄造から連続しての塗工工程が容易に実現できるメ
タードフィルムトランスファー方式による塗工紙の製造
および塗工原紙の下塗り処理が注目されている。ブレー
ド方式用の塗工液は、高速での操業と乾燥工程に伴うエ
ネルギー消費の減少を目的として高濃度で用いられる。
このため、高せん断速度下では粘性的性質を示すととも
に、塗工液中の水分が原紙または隣接下層へ移行するこ
とにより、塗工液固形分濃度が上昇し、この粘性的性質
が助長される。これらが原因となり、高速での塗工で
は、ブレード先端でストリーク、ブリーディング、およ
び石筍の発生などの塗工欠陥を生じ、塗工工程の操業性
に悪影響を及ぼすことが知られており、様々な対応がと
られている。これに対し、メタードフィルムトランスフ
ァー方式の塗工液についても、操業の高速化および安定
化や製造物の高品質化のためには、ブレード方式とは異
なる塗工液設計が必要である。

【０００４】メタードフィルムトランスファー方式の塗
工では、アプリケーションロールニップ部における塗工
液から原紙への脱水現象により濃度が上昇した塗工液、
いわゆる不動化層と、不動化層と任意の吸着力を示した
不動化層近傍の非不動化層が、アプリケーションロール
から離れ、塗工層として乾燥部へと移動する。この時、
非不動化層の開裂挙動が主な原因となり、ミストと呼ば
れる塗工液の飛散、剥離パターン等の塗工欠陥が生じ
る。

【０００５】これらの塗工欠陥についてもう少し詳しく
述べると、ミストとは、アプリケーションロールニップ
出口で塗工液が霧状になって飛散する現象である。ミス
トは、高速になるほど発生しやすく、作業環境の悪化を
招くと同時に、周辺ロールを汚し、洗浄作業に余分な労
力、時間を費やすことになる。また、剥離パターンにつ
いては、アプリケーションロールニップ部における塗工
液から原紙への脱水現象により塗工液の濃度は上昇し、
これに伴い、アプリケーターニップ出口でロールからの
紙離れが安定せず、剥離パターンまたはリングパターン
と呼ばれる筋状の塗工ムラが発生するものである。

【０００６】メタードフィルムトランスファー方式の塗
工装置で高速塗工する場合の共通の問題であるこれらの
問題は、塗工液濃度を低下させることによって低減でき
るが、塗工液の濃度低下は、乾燥負荷を増加させる上
に、品質上、塗工液の原紙への浸込みが多くなり、原紙
被覆性が劣る結果を招き、表面性が低下すると共に、光
沢ムラが多くなり、面状、印刷適性が低下してしまう問
題がある。

【０００７】以上のような問題点について、例えば、特
開平７−１８９１８８号公報では、塗工液を、濃度５８
％以上で、Ｂ型粘度が１５００ｃｐｓ以下にコントロー
ルすることによって改善されるとしているが、確かに改
良はされるものの不十分であり、特に高速塗工を行うこ
とを考えた場合には、ミストの発生、または剥離パター
ンが一層顕著になるという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
のような背景をもとに、高速操業性があり、塗工ムラの
発生しない、顔料と接着剤を有する塗工液を、メタード
フィルムトランスファー方式の塗工装置で原紙に塗工す
る印刷用塗工紙及びその製造方法に関するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題について鋭意研究を重ねた結果、本発明の印刷用塗工
紙を発明するに至った。

【００１０】即ち、原紙に顔料と接着剤を含有する塗工
液を塗工する印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工
液の下記に示すカラータック測定法によって測定された
値が、５０ｍｍ以上である塗工液を、メタードフィルム
トランスファー方式の塗工装置により原紙に塗工するこ
とにより達成された。カラータック測定法：ガラス板上
に作成した、濃度６４％の塗工液の１ｍｍ厚さのウェッ
トフィルム上に、傾斜角１５度、高さ３５ｍｍの滑り台
上から直径１．３ｍｍ、重さ８．５ｇのステンレス球を
転がし、着地地点から、ステンレス球が止まるまでの距
離を測定する塗工液の粘着性を測定する方法。

【００１１】また、本発明の印刷用塗工紙は、原紙に顔
料と接着剤を含有する塗工液を塗工してなる印刷用塗工
紙において、顔料として、炭酸カルシウムを全顔料中２
０％以上含有し、接着剤として、平均粒子径が１２０ｎ
ｍ以下の共重合体ラテックスを顔料１００重量部に対し
て６重量部以上、および澱粉を顔料１００重量部に対し
て４重量部以下、含有してなる塗工液であり、かつ該塗
工液のカラータック測定法によって測定された値が５０
ｍｍ以上であり、メタードフィルムトランスファー方式
の塗工装置により原紙に該塗工液を塗工してなることを
特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の印刷用塗工紙につ
いて、詳細に説明する。本発明の印刷用塗工紙において
は、本発明の塗工液のカラータック測定法により測定し
た塗工液の粘着性を示す値が５０ｍｍ以下であるため、
これをメタードフィルムトランスファー方式の塗工装置
で塗工した場合、塗工液のアプリケーションロールから
の剥離が容易に起こり、即ち、アプリケーションロール
出口におけるロールからの紙離れを安定させることが可
能となり、剥離パターン、またはリングパターンと呼ば
れる筋状の塗工ムラを発生せしめることなく、高速でも
安定した塗工が可能となる。

【００１３】本発明で用いられる原紙は、特に限定され
るものではなく、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、
ＧＰ，ＰＧＷ，ＲＭＰ，ＴＭＰ，ＣＴＭＰ，ＣＭＰ，Ｃ
ＧＰ等を含む機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプを含
み、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タル
ク、クレー、カオリン等の各種填料、サイズ剤、定着
剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各
種添加剤を含み、酸性または中性もしくはアルカリ性で
抄造される。

【００１４】この原紙を抄造する抄紙機は、円網、長
網、ツインワイヤー等の各種フォーマーおよびそれらの
各種フォーマーを組み合わせ、抄き合わせを行う抄紙機
等である。

【００１５】本発明に用いる塗工用顔料は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、カオリンクレー、デラミネ
ーテッドクレー、焼成クレー、重質炭酸カルシウム、沈
降性（軽質）炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タ
ルク、二酸化チタン等が挙げられるが、アスペクト比で
表されるような顔料の基本的な形状の違いから、クレー
よりも炭酸カルシウムの方が粘着性に有利であることよ
り、炭酸カルシウムが全顔料中に２０重量％以上含まれ
ている方が好ましい。

【００１６】本発明に用いられる共重合ラテックスとし
ては、スチレン・ブタジエン共重合体等の共役ジエン系
共重合体ラテックス、アクリル酸エステルおよび／また
はメタクリル酸エステルの重合体または共重合体等のア
クリル系重合体ラテックス、スチレン・酢酸ビニル系共
重合体等のビニル系重合体ラテックス、あるいはこれら
の各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含
有単量体で変性したアルカリ感応性あるいはアルカリ非
感応性の重合体ラテックス等の共重合体ラテックス等を
用いることができる。特に、顔料結合力、作業性、コス
トの面等を考慮して、スチレン・ブタジエン共重合体等
の共役ジエン系共重合体ラテックスが好ましく用いられ
る。また、これらラテックスの粒子径に関しては、その
理由はまだ明らかではないが、おそらくは紙離れを悪く
するであろう、例えばクレーなどの高アスペクト比の顔
料間に入り込んで紙離れを改善していることが予想さ
れ、これより、粒子径が小さい方が相対数で有利であ
り、１２０ｎｍ以下のものが好ましく、添加量に関して
は、印刷用塗工紙としての基本的な品質設計上、顔料１
００重量部に対して６重量部以上の添加が好ましい。

【００１７】本発明に用いられる澱粉としては、酸化澱
粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉や
それらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉
などが挙げられる。これら、澱粉の添加量に関しては、
澱粉自体が粘着性物質であるためになるべく少ない方が
好ましいが、印刷用塗工紙の品質設計上、顔料１００重
量部に対して４重量部以下が好ましい。

【００１８】また、その他の接着剤としてカゼイン、大
豆蛋白等の天然系バインダー等を併用することができ、
さらに保水性を高めるために、アルカリ増粘型ラテック
ス、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、
アルギン酸ナトリウム等の保水剤を適宜配合しても良
い。

【００１９】さらに、その他に一般に使用されている助
剤である分散剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、染料、ｐＨ調
整剤等を適宜使用しても良い。

【００２０】本発明における塗工組成物は、上記した各
成分を秤量し、例えば、コーレス分散機、ケディミルの
ような分散機等を用いて配合し、容易に調製できる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。なお実施例中の部および％は、特に指定のない限
り、すべて重量部および重量％を示す。

【００２２】本発明における実施例に先立って、塗工面
質の評価法について以下に述べる。 ＜印刷用塗工紙の塗工面質の評価方法：カバリング性＞
塗工紙を水：エチルアルコール：塩化アンモニウム＝５
０：５０：５（重量比）の水溶液に１時間浸した後、オ
ーブンで１５０℃で３時間加熱した。褐色に焼けた原紙
上の顔料の分布状態を観察し、塗工層のカバリング性
を、◎（原紙が均一に非常に良く被服されている）、○
（原紙が均一に良く被履されている）、△（原紙が均一
に被履されていない部分が少しある）、×（原紙が被履
されていない部分が見られる）、××（原紙が均一に被
服さていない部分が多々存在する）の５段階で評価し
た。ただし、本発明においては、○以上を発明の対象と
した。

【００２３】原紙は、以下の配合のものを用いた。 ＜原紙配合＞ ＬＢＫＰ（廬水度４４０ｍｌｃｓｆ） ７０部 ＮＢＫＰ（廬水度４９０ｍｌｃｓｆ） ３０部

【００２４】 ＜内添薬品＞ 軽質炭酸カルシウム（＊原紙中灰分で表示） ＊８部 市販カチオン化澱粉 １．０部 市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０３部 パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量７０ｇ/
ｍ²の原紙を抄造した。

【００２５】実施例１ 市販カオリンクレイ７０部、市販重質炭酸カルシウム３
０部、および市販ポリアクリル酸系分散剤０．１部から
なるスラリーに平均粒子径１００ｎｍのスチレンブタジ
エン系共重合ラテックスバインダー１０部、市販燐酸エ
ステル化澱粉３部、および市販ポリアミドポリ尿素系樹
脂耐水化剤１部を配合した。これを水酸化ナトリウムを
用いてｐＨ＝９．７とし、固形分濃度６４％の塗工液を
調製した。

【００２６】次に上記塗工組成物を、塗工速度１０００
ｍ／分のメタードフィルムトランスファー方式の塗工装
置を用いて、フェルト面とワイヤー面の塗工量がそれぞ
れ８ｇ/ｍ²と９ｇ/ｍ²、塗工紙の水分値が６．０％にな
るように塗工し、得られた長さ１００００ｍの印刷用塗
工紙をロール表面温度６０℃、線圧２００ｋｇ／ｃｍ、
速度４００ｍ／分の条件でスーパーカレンダー処理し、
カバリング性の評価方法に従って、塗工紙の塗工面質の
評価を行った。

【００２７】実施例２〜６、比較例１〜８ 顔料の配合部数、ラテックスの粒子径とその配合部数、
澱粉の配合部数を表１に示すように定めた以外は実施例
１と同様に調整した。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記表１から明らかなように、顔料、ラテ
ックス、澱粉などの配合内容に関係することなく、カラ
ータック測定法により測定した値が、規定範囲内にある
本発明の印刷用塗工紙は、塗工ムラの少ない優れた印刷
用塗工紙であることが判る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の印刷用塗工紙は、カラータック
測定法により測定された値が特定の値を有する塗工液を
用いることで、メタードフィルムトランスファー方式の
塗工を行った時に生じる塗工ムラの発生がない優れた印
刷用塗工紙を提供することが出来るものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原紙に顔料と接着剤を含有する塗工液を
   塗工する印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工液の
   下記に示すカラータック測定法によって測定された値が
   ５０ｍｍ以上である塗工液を用い、メタードフィルムト
   ランスファー方式の塗工装置で原紙に塗工することを特
   徴とする印刷用塗工紙の製造方法。カラータック測定
   法：ガラス板上に作成した、濃度６４％の塗工液の１ｍ
   ｍ厚さのウェットフィルム上に、傾斜角１５度、高さ３
   ５ｍｍの滑り台上から直径１．３ｍｍ、重さ８．５ｇの
   ステンレス球を転がし、着地地点から、ステンレス球が
   止まるまでの距離を測定する塗工液の粘着性を測定する
   方法。
2. 【請求項２】 原紙に顔料と接着剤を含有する塗工液を
   塗工してなる印刷用塗工紙において、顔料として、炭酸
   カルシウムを全顔料中２０％以上含有し、接着剤とし
   て、平均粒子径が１２０ｎｍ以下の共重合体ラテックス
   を顔料１００重量部に対して６重量部以上、および澱粉
   を顔料１００重量部に対して４重量部以下、含有してな
   る塗工液であり、かつ該塗工液の下記に示すカラータッ
   ク測定法によって測定された値が５０ｍｍ以上であり、
   メタードフィルムトランスファー方式の塗工装置により
   原紙に該塗工液を塗工してなる印刷用塗工紙。カラータ
   ック測定法：ガラス板上に作成した、濃度６４％の塗工
   液の１ｍｍ厚さのウェットフィルム上に、傾斜角１５
   度、高さ３５ｍｍの滑り台上から直径１．３ｍｍ、重さ
   ８．５ｇのステンレス球を転がし、着地地点から、ステ
   ンレス球が止まるまでの距離を測定する塗工液の粘着性
   を測定する方法。